基于随机系数面板数据模型的滑坡涌浪时序预测研究

滑坡涌浪是近水滑坡诱发的一种重要次生灾害,涌浪波参数的有效预测对滑坡涌浪灾害的风险评估具有重要意义。常规的基于试验数据构建的滑坡涌浪预测模型通常关注涌浪波参数的瞬时值,通过选取滑坡体的厚度、速度等参数作为自变量,计算涌浪波的最大波高、最大振幅等瞬时参数。目前,滑坡体参数与涌浪波参数的时序量化关系尚待探明。本研究以涌浪波参数的时序变化特征为研究对象,采用散粒体滑坡材料开展了物理模型试验,并基于试验数据建立了包含时间序列的滑坡体和涌浪波参数多样本三维面板数据库,然后基于随机系数面板数据模型构建了滑坡体参数和涌浪波参数的时序量化模型,最后通过试验数据验证了模型的有效性。该模型实现了涌浪波参数的时序预测,有效弥补了常规模型仅能预测涌浪波参数瞬时值的不足。

地铁火灾的盐水实验与计算机数值模拟

为了认识地铁火灾烟气的流动规律,达到为消防设计提供相关资料并采取合理消防措施的目的。采用缩尺盐水实验与计算机计算流体力学数值模拟相结合的方法对地铁火灾进行研究．研究受限空间火灾烟气运动的手段主要有全尺寸火灾实验、小尺寸模拟实验和计算机数值模拟3种．实验模拟了列车着火和站台着火2种情况。得到了地铁火灾的烟气流动规律,比较并分析了计算流体力学数值模拟与盐水实验得出的烟层无量纲高度和无量纲时间．计算流体力学数值模拟与盐水实验得到的烟气到达楼梯口所需时间相差为1．5～2 s,到达远侧楼梯口所需时间相差7．2 s．二者之间存在着一定的误差,但误差不大．同一时刻,数值模拟比盐水实验得到的无量纲烟层高度高0．1左右,变化趋势一致．结果表明,实验条件选取合理,方程模型选用和边界条件设置恰当,盐水实验与计算流体力学数值方法模拟地铁火灾均是可行的．

充泥过程中土工织物管袋的受力和变形分析

为充分认识大型土工织物充泥管袋受力和变形的时变特性,并为管袋设计提供计算依据,采用无量纲化的方法,推求土工织物管袋在充泥过程中,从管袋顶部压力为零(即自由充填)到大于零(即通过泵压充填阶段)的拉力、变形形状以及充填高度随时间变化过程的解答。结果表明:当采用密度为ρ的泥浆充填横截面周长为L的管袋时,从自由充填到泵压充填的临界充填高度为0.1L,单位长度充填体积为0.04L2,对应的管袋拉力为0.002 5ρg L2;管袋在达到临界充填高度后,需要持续增加泵压才能使其继续充填,所需泵压与管袋拉力均随充填高度呈非线性快速增长。

空余罐壁无量纲高度对热释放速率的影响

针对不同罐径、油层上不同空余罐壁高度进行了油罐火灾实验,发现油罐空余罐壁在水平和竖直方向上都削弱了油品蒸气与周围空气的热质交换,油罐空余罐壁越高,热释放速率值越低。研究空余罐壁无量纲高度对油罐火灾热释放速率的影响,对热释放速率均值计算公式进行修正。结果表明,在一定范围内,充分发展阶段的释放速率均值与公式计算值有很好的对应关系。

新型摇板式造波装置对波高影响的实验研究

为了优化造波结构和变量参数单一,提高实验效率降低实验能耗,基于综合式波浪发电实验台研发了一种新型整体可升降摇板式造波装置,并通过实验研究探索该装置摇板浸水无因次深度、摇摆角度、摇板摆动角速度等变量参数对无因次波高的影响规律。研究获得无因次波高与摇板摆动角度、摇板浸水无因次深度和摇板摆动角速度等参数密切关系和最佳摇摆角度,新型造波装置具有较好的稳定性和可重复性,实现了节能减排降耗增效。

处于过渡区的圆形负浮力射流最大射流高度的PIV实验分析

利用粒子图像测速(PIV-Particle Image Velocimetry)技术,对均匀环境流体中控制参数在2≤Fr≤8和100≤Re≤700范围内处于过渡区的圆形负浮力射流的最大射流高度进行了实验研究.通过回归分析,得到了无量纲最大射流高度z_(m)与Fr及Fr、Re两个变量组合的定量关系式.

不同边界层厚度下高马赫数进气道自起动过程研究

为了探寻入口边界层厚度变化对高马赫数进气道自起动性能的影响,对简化的二元高马赫数进气道的加速自起动过程进行数值仿真研究,分析了边界层厚度对自起动过程中流场波系结构变化和自起动性能的影响机制,获得了不同边界层厚度下的进气道自起动性能及主分离包高度的变化规律。结果表明:随着边界层相对厚度从0.05增加至0.3,进气道的自起动马赫数一开始保持不变,然后快速增大;相同主流条件下,不起动流场跨越主分离包无量纲压升和主分离包高度随边界层相对厚度的增大均变小;边界层动量损失厚度和跨越主分离包无量纲压升对进气道起动性能影响重大。

底水油藏水平井关井后水脊下降高度研究

A油藏为典型的底水油藏,目前进入高含水期,关井压锥是一种控制底水脊进的方法。本文结合A油藏的实际地质情况建立数值模型,定义无因次水脊下降高度,建立起不同关井时间下无因次水脊下降高度与水平渗透率、油层厚度、油水黏度比、水油密度差等单因素的关系式,利用非线性回归方法,得到不同关井时间下的无因次水脊下降高度与这些因素的关系式。以A油藏的3口水平井为例,利用本文的关系式计算结果与实际结果的误差为6.1%~9.5%,本文方法具有一定的实用性。

接力喷嘴不同径向高度和方位角对加力燃烧室热射流点火性能的影响

为了研究不同热射流点火状态下的燃烧性能,针对采用波瓣混合器的某型航空发动机加力燃烧室,基于N-S方程建立了3维数值计算模型,得到了接力喷嘴径向高度和方位角对加力燃烧室流场、燃烧特性和流阻特性的影响规律。结果表明:随着径向高度增加,热射流火焰传播距离逐渐减小,传播到稳定器下游区域从内涵逐渐向外涵移动,且稳定器壁面高温分布区域逐渐减小;随着方位角增大,热射流火焰径向穿透深度逐渐增大,且稳定器壁面高温区域逐渐减小,在方位角α=0°和α=5°时稳定器壁温最高,为1450 K左右;在加力燃烧室出口截面上,径向高度和方位角对无量纲总压影响不大,整体小于0.005。